机密★启用前
大冶市2024年九年级五月调研考试
物理试卷
(本试卷共12页,满分70分,考试时间70分钟)
★ 祝考试顺利 ★
注意事項:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案格号涂黑。 写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题12小题,每小题2分,共24分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 图是中国军人抗战时期吹冲锋号的场景,令敌人闻风丧胆。根据图形,下列说法正确的是( )
A. 冲锋号的长度约为32cm B. 冲锋号的长度约为32dm
C. 冲锋号的质量约为100g D. 听到冲锋号后,战士冲刺的速度约为2m/s
2. 电在给人们的生活带来便利的同时,也带来了安全隐患,如图所示的做法中,符合安全用电要求的是( )
A. 冰箱没有接地线 B. 用试电笔检测插座是否有电
C. 用湿手拨动开关 D. 多个大功率用电器同时使用一个插座
3. 北京冬奥会开幕式上,以“二十四节气”为主题的倒计时短片,用“中国式浪漫”美学惊艳了世界。“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,很多谚语蕴含着物理知识,下列分析正确的是( )
A. “霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象
B. “小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是熔化现象
C. “惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象
D. “伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是汽化现象
4. 如图所示,这是小明所画的冰熔化时温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 由图可知,AB段的比热容大于CD段的比热容
B. AB段的密度小于CD段的密度
C. BC段中,由于温度不变,因此内能不变
D. BC段中,使冰熔化的唯一方法只有热传递
5. 下列关于信息与能源的说法,正确的是有( )
A. 5G通信是利用电磁波来传递信息的
B. 太阳能是未来的理想能源之一,是不可再生能源
C. 我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
D. 有线电话(如图所示)既有发射电磁波的功能,又有接收电磁波的功能
6. 如图所示是我市某学校走廊里放置的一块仪容镜(平面镜),它提醒我们“正衣冠、端品行、树形象”。下列四个实验能揭示仪容镜成像原理的是( )
A. 小孔成像
B. 光的反射
C. 光的折射
D. 光的色散
7. 2024年春季,整个湖北省受冻雨灾害影响。如图所示,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们采用增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A 路面撒盐
B. 在路面上铺防滑垫
C. 穿鞋底粗糙的橡胶鞋
D. 铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落
8. 空气炸锅通过加热管(用电阻表示)来加热空气,并通过风机(用M表示)把高温空气吹到锅内来加热食物。如图所示的某款空气炸锅工作时,当温度达到设定温度,温控开关自动断开,加热管停止工作;当工作时间达到设定时间,定时开关自动断开,整个电路停止工作。其工作原理简化电路图合理的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图所示的共享单车为广大百姓的出行提供了一种“低碳环保”的交通方式。下列关于共享单车的说法,正确的是( )
A. 单车的车铃通过空气振动发出声音提醒前方行人注意安全
B. 手机扫描二维码时,二维码位于摄像头一倍焦距以内
C. 单车尾灯可利用光的折射引起后方车辆司机的注意
D. 自行车的脚踏板相当于一个轮轴,实质为一个省力杠杆
10. 如图所示,对下列图中现象解释不正确的是( )
A. 如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性
B. 如图是发电机原理装置图
C. 如图是电动机原理装置图
D. 如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的
11. 小亮用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,他将密度计分别放入甲、乙两种液体中,静止时如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A. 乙液体的密度小于甲液体的密度
B. 密度计在乙液体中受到的重力等于浮力
C. 密度计在乙液体中排开的液体所受重力更大
D. 密度计在甲液体中排开的液体所受重力小于密度计所受的重力
12. 酒精测试仪可检测机动车驾驶员是否酒后驾车,如图是它的原理图(电源电压不变)。图中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小,R0为定值电阻。如果测试时电压表示数越大,表明( )
A. 传感器的电阻越大 B. 通过传感器的电流越小
C. 电路消耗功率就越小 D. 测试到的酒精气体浓度越大
二、填空题(共4题, 每空1分, 共10分)
13. 可移动式红绿灯适用于城镇道路交叉口、停电或施工等情况应急指挥车辆行人通行;红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为___________;白天,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池相当于一个基本电路中的___________。
14. 如图甲所示是实验室的验电器,验电器的金属箔所带的电荷量越多,金属箔的张角___________,验电器___________(选填“能”或“不能”)直接检验物体带哪种电荷。如图乙,当风吹向机翼模型时,上、下表面就有两个压力,如图所示,则力F1___________F2(选填“>”、“<”或“=”)
15. 如图所示三个瓶子:甲瓶内装有空气,玻璃管封有一段水柱;乙瓶中装满水,且水管中也有一段水柱;丙瓶内只有部分水,插入瓶中的玻璃管也有一段水柱。当乙用手握紧时,玻璃管内液柱会上升,说明力___________;当周边气温升高时,甲瓶的液柱向___________移动。当把丙装置从一楼拿到六楼时,液柱的高度将___________。
16. 用如图所示的装置可探究电流产生热量与___________(填“电流”或“电阻”)的关系,若将R3更换为10Ω的电阻,___________(填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
三、探究实践题(共5题,共21分)
17. 图甲为一个带开关的插座,开关闭合时,插孔可以提供工作电压,请在图乙中将对应的电路连接完整,并符合安全用电原则。
18. 如图甲所示,清明假期,小明同学回到老家,看到工程队正施工埋电线杆,进行电网改造。小明发现他们挖的坑形很特别,如图乙所示。工程师告诉小明这种坑不仅省力,还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内,请你画出作用在杆上A点最小力的示意图和电线杆所受重力的示意图。
19. 小军利用如图甲、乙两套实验装置在同一环境中观察水的沸腾现象。
(1)组装器材时,应先固定图甲的_____(选填“铁圈1”或“铁圈2”);
(2)按规范要求,调节铁圈2的高度时,_____(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)实验过程中,烧杯上方的“白气”是水蒸气_____(填物态变化名称)的结果;
(4)如图丙所示,是水沸腾时的温度,则示数是_____℃,应该是_____装置(选填“甲”或“乙”)中温度计的示数(外界为一标准大气压);
(5)若两位同学所用的器材规格完全相同,水量相等。图丁是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,小军的实验先沸腾的原因是_____。
20. 在探究有关浮力的实验中(g取10N/kg):
(1)如图甲所示,小明做了这样一个小实验:在水桶中装大半桶水,用手把空的饮料罐按入水中,体会饮料罐所受浮力及其变化,同时观察水面高度的变化。依据这个小实验,对“浮力的大小与什么因素有关?””这一问题,你做出的合理猜想是___________。
(2)若饮料罐重为0.5N,手向下的压力为1.5N,则此时静止时饮料罐排开水的体积为___________m3
(3)图乙是验证阿基米德原理一个实验过程图,通过图中___________两个步骤测出了浮力(选填代号即可)。
(4)小明同学利用上面实验中的器材和木块(木块密度小于水的密度),进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与乙图不同,这个步骤是___________(选填代号即可)
(5)图乙的五个操作步骤容易造成较大的实验误差,你认为最合理的先后顺序是___________(填写上面实验步骤下面的字母)
21. 某实验小组用下图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉,电流表用“0.6A”的量程;___________
(2)正确连好电路后,闭合开关,同学们发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是___________;
(3)排除故障后,调节电阻箱的阻值为5Ω,再调节滑动变阻器的滑片P,观察电压表的示数为U0,记录此时电流表的示数为I1,断开开关,将滑动变阻器的阻值调到最___________(选填“大”或“小”)处;
(4)闭合开关,调节电阻箱的阻值为10Ω,再调节滑动变阻器的滑片P,保持电压表示数继续为U0,再次记录相应电流表的示数为I2;
(5)多次调节电阻箱的阻值,重复第(3)的操作。根据实验数据绘制了如图乙所示图像,则电压表的示数U0=___________V;
(6)利用上图甲所示装置,也能“探究电流与电压的关系”。则闭合开关后,要控制___________(选填“电阻箱”或“滑动变阻器”)的阻值不变,测出几组对应的电流、电压值,得出结论。探究该实验时___________(选填“能”或“不能”)用灯泡代替电阻箱。
四、综合应用题(共2题, 共 15 分)
22. 如图所示,“擦窗机器人”的质量为1.5kg,它的“腹部”有吸盘,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。(g取10N/kg)
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到的摩擦力___________;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.5×10-3m2,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.2×105Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大?__________
(3)擦窗机器人以0.36km/h的速度匀速竖直向下运动8s,它克服摩擦力做功的功率是多大?___________
23. 图甲是某品牌多功能牛奶加热器,其简化电路图如图乙所示。当开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡,可以对空奶瓶进行消毒;当开关S转到触点“2”时,加热器处于恒温保温挡;当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡,此时电流表的示数为A。[牛奶比热容:c牛奶=4×103J/(kg·℃)]
(1)将装有质量为180g、初温为15℃的牛奶的奶瓶置于加热器中,当开关S转到触点“3”时,3min后可以将牛奶温度升高20℃。试求:
①牛奶吸收热量是多少J?
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是多少?
(2)已知R1=R3,若牛奶加热器消毒挡的电流为保温挡的4倍,则保温档时R2两端的电压多大?机密★启用前
大冶市2024年九年级五月调研考试
物理试卷
(本试卷共12页,满分70分,考试时间70分钟)
★ 祝考试顺利 ★
注意事項:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案格号涂黑。 写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题(本题12小题,每小题2分,共24分。在每个小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1. 图是中国军人抗战时期吹冲锋号的场景,令敌人闻风丧胆。根据图形,下列说法正确的是( )
A. 冲锋号的长度约为32cm B. 冲锋号的长度约为32dm
C. 冲锋号的质量约为100g D. 听到冲锋号后,战士冲刺的速度约为2m/s
【答案】A
【解析】
【详解】AB.冲锋号的长度一般在几十厘米左右,故32cm符合实际,而32dm=3.2m,显然不符合实际,故A正确,B错误;
C.冲锋号的质量一般在几百克左右,100g即0.1kg,显然不符合实际,故C错误;
D.听到冲锋号后,战士冲刺的速度远大于2m/s,故D错误。
故选A。
2. 电在给人们的生活带来便利的同时,也带来了安全隐患,如图所示的做法中,符合安全用电要求的是( )
A. 冰箱没有接地线 B. 用试电笔检测插座是否有电
C. 用湿手拨动开关 D. 多个大功率用电器同时使用一个插座
【答案】B
【解析】
【详解】A.冰箱没有接地线时,容易漏电造成触电事故,故A不符合题意;
B.用试电笔检测插座是否有电,手指应接触笔尾的金属体,这样才不会使得流过人体的电流过大,故B符合题意;
C.用湿手拨动开关,极易造成触电事故,故C不符合题意;
D.多个大功率用电器同时使用一个插座,容易使得插座的总功率过大,使得电流过大造成火灾,故D不符合题意。
故选B。
3. 北京冬奥会开幕式上,以“二十四节气”为主题的倒计时短片,用“中国式浪漫”美学惊艳了世界。“二十四节气”是中华民族智慧的结晶,很多谚语蕴含着物理知识,下列分析正确的是( )
A. “霜降有霜,米谷满仓”,霜的形成是凝华现象
B. “小寒冻土,大寒冻河”,河水结冰是熔化现象
C. “惊蛰云不停,寒到五月中”,云的形成是升华现象
D. “伏天三场雨,薄地长好麻”,雨的形成是汽化现象
【答案】A
【解析】
【详解】A.霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的冰晶,故A正确;
B.河水结冰是凝固现象,故B错误;
C.云是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴或凝华形成的小冰晶,故C错误;
D.雨是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故D错误。
故选A。
4. 如图所示,这是小明所画的冰熔化时温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A. 由图可知,AB段的比热容大于CD段的比热容
B. AB段的密度小于CD段的密度
C. BC段中,由于温度不变,因此内能不变
D. BC段中,使冰熔化的唯一方法只有热传递
【答案】B
【解析】
【详解】A.AB段是冰熔化前过程,冰吸热未开始熔化,是固体冰;CD段冰已经熔化成水,是液体水,水的比热容比冰大,AB段的比热容小于CD段的比热容,故A错误;
B.AB段是冰熔化前过程,冰吸热未开始熔化,是固体冰;CD段冰已经熔化成水,是液体水,但水的密度大于冰的密度,故AB段的密度小于CD段的密度,故B正确;
C.BC段是冰的熔化过程,冰是晶体,在熔化过程中吸热但温度不变,但内能增加,故C错误;
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,做功也可以使冰熔化,故D错误。
故选B。
5. 下列关于信息与能源的说法,正确的是有( )
A. 5G通信是利用电磁波来传递信息的
B. 太阳能是未来的理想能源之一,是不可再生能源
C. 我国的北斗卫星定位系统是利用超声波进行定位的
D. 有线电话(如图所示)既有发射电磁波的功能,又有接收电磁波的功能
【答案】A
【解析】
【详解】A.电磁波传递信息更快更多,所以5G通信利用电磁波来传递信息,故A正确;
B.太阳能是未来的理想能源之一,因为其清洁,且可从自然界源源不断地得到补充,是可再生能源,故B错误;
C.卫星与地面间的信息通过电磁波来传递,不是利用超声波来传递,因为超声波不能在真空中传播,故C错误;
D.有线电话通过电话线来传递信息,不能发射,也不能接收电磁波,故D错误。
故选A。
6. 如图所示是我市某学校走廊里放置的一块仪容镜(平面镜),它提醒我们“正衣冠、端品行、树形象”。下列四个实验能揭示仪容镜成像原理的是( )
A. 小孔成像
B. 光的反射
C. 光的折射
D. 光的色散
【答案】B
【解析】
【详解】仪容镜成像是平面镜成像,是光的反射形成的。
A.小孔成像是光的直线传播形成的,故A不符合题意;
B.图中是探究光的反射定律的装置,故B符合题意;
C.图中探究光的折射规律的装置,故C不符合题意;
D.图中是光的色散现象,是由光折射形成的,故D不符合题意。
故选B。
7. 2024年春季,整个湖北省受冻雨灾害影响。如图所示,为保障市民安全出行,志愿者们正在清理道路冰雪,他们采用增大压力的方法来增大摩擦的是( )
A. 路面撒盐
B. 在路面上铺防滑垫
C. 穿鞋底粗糙的橡胶鞋
D. 铲雪时握紧铲子,防止铲子滑落
【答案】D
【解析】
【详解】A.路面撒盐,是为了降低冰的熔点,使冰雪尽快熔化,与增大摩擦无关,故A不符合题意;
B.在路面上铺防滑垫,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故B不符合题意;
C.穿鞋底粗糙的橡胶鞋,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故C不符合题意;
D.铲雪时握紧铲子,是在接触面粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦力,防止铲子滑落,故D符合题意。
故选D。
8. 空气炸锅通过加热管(用电阻表示)来加热空气,并通过风机(用M表示)把高温空气吹到锅内来加热食物。如图所示的某款空气炸锅工作时,当温度达到设定温度,温控开关自动断开,加热管停止工作;当工作时间达到设定时间,定时开关自动断开,整个电路停止工作。其工作原理简化电路图合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当温度达到设定温度,温控开关自动断开,加热管停止工作,这说明开关能控制加热电阻,该电路为并联电路;当工作时间达到设定时间,定时开关自动断开,整个电路停止工作,这说明开关能控制整个电路,在干路中,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A
9. 如图所示的共享单车为广大百姓的出行提供了一种“低碳环保”的交通方式。下列关于共享单车的说法,正确的是( )
A. 单车的车铃通过空气振动发出声音提醒前方行人注意安全
B. 手机扫描二维码时,二维码位于摄像头一倍焦距以内
C. 单车的尾灯可利用光的折射引起后方车辆司机的注意
D. 自行车的脚踏板相当于一个轮轴,实质为一个省力杠杆
【答案】D
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的,单车的车铃通过振动发出声音提醒前方行人注意安全,故A错误;
B.手机扫描二维码时,二维码位于摄像头二倍焦距以外,成倒立、缩小的实像,故B错误;
C.自行车的尾灯是由无数个互相垂直的小平面镜组成,当光线照射到尾灯时,尾灯内部的多个小平面镜会将光线反射回来,从而增加单车在夜间的可见性,属于光的反射现象,故C错误;
D.脚踏板相当于一个轮轴,轮轴是变形的杠杆,其轮半径是动力臂,轴半径是阻力臂,因为动力臂大于阻力臂,所以是省力杠杆。故D正确。
故选D。
10. 如图所示,对下列图中现象解释不正确的是( )
A. 如图是利用安培定则判断通电螺线管的极性
B. 如图是发电机原理装置图
C. 如图是电动机原理装置图
D. 如图中动圈式话筒是根据电流磁效应原理工作的
【答案】D
【解析】
【详解】A.如图所示,右手四指为电流方向,大拇指所指的那一端就是螺线管的N极,即利用安培定则判断通电螺线管的极性;
B.如图所示,为导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,为发电机的基本原理;
C.如图所示,为通电导体在磁场中受到力的作用,为电动机的基本原理;
D.动圈式话筒的基本原理是电磁感应现象,不是电流的磁效应.
11. 小亮用吸管和橡皮泥自制了一个简易密度计,他将密度计分别放入甲、乙两种液体中,静止时如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A. 乙液体的密度小于甲液体的密度
B. 密度计在乙液体中受到的重力等于浮力
C. 密度计在乙液体中排开的液体所受重力更大
D. 密度计在甲液体中排开的液体所受重力小于密度计所受的重力
【答案】B
【解析】
【详解】AB.密度计分别放入甲、乙两种液体中均漂浮,浮力等于重力,重力不变,则受到的浮力相同;根据,密度计在甲液体中排开的液体体积较大,则甲液体的密度小于乙液体的密度。故A错误,B正确;
C.根据阿基米德原理,受到的浮力相同,则排开的液体所受重力相同,故C错误;
D.密度计分别放入甲、乙两种液体中均漂浮,浮力等于重力,且根据阿基米德原理,则密度计在甲液体中排开的液体所受重力等于密度计所受的重力,故D错误。
故选B。
12. 酒精测试仪可检测机动车驾驶员是否酒后驾车,如图是它的原理图(电源电压不变)。图中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小,R0为定值电阻。如果测试时电压表示数越大,表明( )
A. 传感器的电阻越大 B. 通过传感器的电流越小
C. 电路消耗的功率就越小 D. 测试到的酒精气体浓度越大
【答案】D
【解析】
【详解】AD.由电路图可知,酒精气体传感器与定值电阻R0 串联,电压表测R0 两端的电压。因为电源电压不变,酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小,所以,由可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,定值电阻R0 两端的电压变大,即电压表的示数越大,表明酒精气体浓度越大,故A不符合题意,D符合题意;
B.由A选项可知,电路中的电流变大,即通过传感器的电流变大,故B不符合题意;
C.由P=UI可知,电路消耗的功率变大,故C不符合题意。
故选D。
二、填空题(共4题, 每空1分, 共10分)
13. 可移动式红绿灯适用于城镇道路交叉口、停电或施工等情况应急指挥车辆行人通行;红、绿灯是发光二极管,主要制造材料为___________;白天,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池相当于一个基本电路中的___________。
【答案】 ①. 半导体 ②. 用电器
【解析】
【详解】[1]发光二极管是由半导体材料制成的。
[2]白天,太阳能电池板给蓄电池充电,蓄电池消耗电能,所以蓄电池相当于电路中的用电器。
14. 如图甲所示是实验室的验电器,验电器的金属箔所带的电荷量越多,金属箔的张角___________,验电器___________(选填“能”或“不能”)直接检验物体带哪种电荷。如图乙,当风吹向机翼模型时,上、下表面就有两个压力,如图所示,则力F1___________F2(选填“>”、“<”或“=”)
【答案】 ①. 越大 ②. 不能 ③. >
【解析】
【详解】[1]验电器的金属箔所带的电荷量越多,同种电荷相互排斥的力越大,金属箔的张角越大。
[2]验电器只能检验物体否带电,不能检验物体带哪种电荷。
[3]当风吹向机翼模型时,机翼上方的空气流速小,压强大;机翼下方的空气流速大,压强小,所以机翼受到一个向下的压强差,飞机受到向下的压力,即F1 >F2 。
15. 如图所示三个瓶子:甲瓶内装有空气,玻璃管封有一段水柱;乙瓶中装满水,且水管中也有一段水柱;丙瓶内只有部分水,插入瓶中的玻璃管也有一段水柱。当乙用手握紧时,玻璃管内液柱会上升,说明力___________;当周边气温升高时,甲瓶的液柱向___________移动。当把丙装置从一楼拿到六楼时,液柱的高度将___________。
【答案】 ①. 可以改为物体的形状 ②. 右 ③. 增大
【解析】
【详解】[1]当乙用手握紧时,瓶子的容积变小,瓶内水顺着玻璃管向上升,说明力可以改变物体的形状。
[2]当周边气温升高时,瓶内气体温度升高,瓶内气体的压强增大,大于外界大气压,则玻璃管内液柱会向右移动。
[3]大气压随高度增加而减小。当把丙装置从一楼拿到六楼时,瓶内气压不变,瓶外大气压变小,瓶内气压将液柱向外压,则液柱的高度将增大。
16. 用如图所示的装置可探究电流产生热量与___________(填“电流”或“电阻”)的关系,若将R3更换为10Ω的电阻,___________(填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
【答案】 ①. 电流 ②. 仍能
【解析】
【详解】[1]实验中,研究的是容器中电阻产生的热量,图中,容器中电阻阻值相同,R1接在支路中,R2接在干路中,通过它们的电流不相等,所以,用如图所示的装置可探究电流产生热量与电流的关系。
[2]若将R3更换为10Ω的电阻,通过R1、R2的电流仍不相等,仍能完成该实验探究。
三、探究实践题(共5题,共21分)
17. 图甲为一个带开关的插座,开关闭合时,插孔可以提供工作电压,请在图乙中将对应的电路连接完整,并符合安全用电原则。
【答案】
【解析】
【详解】三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,为了用电的安全,开关接在右孔与火线之间,如图所示:
18. 如图甲所示,清明假期,小明同学回到老家,看到工程队正施工埋电线杆,进行电网改造。小明发现他们挖的坑形很特别,如图乙所示。工程师告诉小明这种坑不仅省力,还能缩短移动的距离。要把图乙中的电线杆竖立到坑内,请你画出作用在杆上A点最小力的示意图和电线杆所受重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】由杠杆平衡条件F1 L1 =F2 L2 可知,在阻力与阻力臂一定的情况下,动力臂越大,动力越小,越省力;因此过A点作垂直于OA的力F即为最小力,方向竖直向上;电线杆所受的重力方向竖直向下,作用点在重心。故在杆上A点最小力的示意图和电线杆所受重力的示意图如图所示:
19. 小军利用如图甲、乙两套实验装置在同一环境中观察水的沸腾现象。
(1)组装器材时,应先固定图甲的_____(选填“铁圈1”或“铁圈2”);
(2)按规范要求,调节铁圈2的高度时,_____(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)实验过程中,烧杯上方的“白气”是水蒸气_____(填物态变化名称)的结果;
(4)如图丙所示,是水沸腾时的温度,则示数是_____℃,应该是_____装置(选填“甲”或“乙”)中温度计的示数(外界为一标准大气压);
(5)若两位同学所用的器材规格完全相同,水量相等。图丁是两名同学根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像。由图像可知,小军的实验先沸腾的原因是_____。
【答案】 ①. 铁圈2 ②. 需要 ③. 液化 ④. 102 ⑤. 乙 ⑥. 小军所用水的初温比小红高
【解析】
【详解】(1)[1]酒精灯需用外焰加热,所以要放好酒精灯,再固定铁圈的高度,而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,但不能碰到容器壁和容器底,所以先放好烧杯后,再调节温度计的高度,所以组装实验器材时,应先调节铁圈2的高度。
(2)[2]按规范要求,酒精灯需用外焰加热,所以调节铁圈2的高度时,需要点燃酒精灯。
(3)[3]白气是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水珠,液化过程需要放热。
(4)[4][5]该温度计的分度值是1℃,液柱所在位置的示数为102℃,所以此时的示数是102℃,所以此时水的沸点是102℃;即此时大于100℃,一个标准大气压水的沸点是100℃,气压高,沸点高,所以此时的大气压大于标准大气压,加盖的液体表面气压大,所以应该是装置乙中温度计的示数。
(5)[6]由图像知,小军所用水的初温比小红高,与沸点的温差较小,所以小军的实验先沸腾。
20. 在探究有关浮力的实验中(g取10N/kg):
(1)如图甲所示,小明做了这样一个小实验:在水桶中装大半桶水,用手把空饮料罐按入水中,体会饮料罐所受浮力及其变化,同时观察水面高度的变化。依据这个小实验,对“浮力的大小与什么因素有关?””这一问题,你做出的合理猜想是___________。
(2)若饮料罐重为0.5N,手向下的压力为1.5N,则此时静止时饮料罐排开水的体积为___________m3
(3)图乙是验证阿基米德原理的一个实验过程图,通过图中___________两个步骤测出了浮力(选填代号即可)。
(4)小明同学利用上面实验中的器材和木块(木块密度小于水的密度),进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理。但实验过程中有一个步骤与乙图不同,这个步骤是___________(选填代号即可)
(5)图乙的五个操作步骤容易造成较大的实验误差,你认为最合理的先后顺序是___________(填写上面实验步骤下面的字母)
【答案】 ①. 浮力的大小可能与物体排开液体的体积有关(或浮力的大小可能与物体浸入液体的深度有关) ②. 2×10-4 ③. BC ④. C ⑤. AEBCD(或EABCD)
【解析】
【详解】(1)[1]用手把空的饮料罐按入水中,手就会感受到竖直向上的浮力,越往下按,浮力越大;空饮料罐向下按入的过程中,水面会升高,空饮料罐排开水的体积比较大;由此得出猜想:浮力的大小与物体排开液体的体积有关。
(2)[2]饮料罐静止时,处于平衡状态,由二力平衡条件可知,此时饮料罐受到的浮力
F浮 =G+F=0.5N+1.5N=2N
由可得,此时饮料罐排开水的体积
(3)[3]先测出物体的重力,然后将物体浸入水中,弹簧测力计的示数就会减小,减小的示数就是物体受到的浮力,根据B和C两个步骤就可以测出浮力。
(4)[4]木块在水中漂浮,浮力等于重力,所以不用弹簧测力计拉着木块,使其漂浮在水面上即可;即实验过程中有一个步骤与C图不同,使其漂浮在水面上即可。
(5)[5]为了减小实验误差,最合理的实验步骤顺序应该是先测量空桶的重力,然后测量物体在空气中的重力,再将物体浸没在水中,测量物体在水中的重力和桶与排出水的总重力,最后计算物体所受的浮力和排开的水的重力。因此,最合理的先后顺序是 AEBCD(或EABCD)。
21. 某实验小组用下图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉,电流表用“0.6A”的量程;___________
(2)正确连好电路后,闭合开关,同学们发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是___________;
(3)排除故障后,调节电阻箱的阻值为5Ω,再调节滑动变阻器的滑片P,观察电压表的示数为U0,记录此时电流表的示数为I1,断开开关,将滑动变阻器的阻值调到最___________(选填“大”或“小”)处;
(4)闭合开关,调节电阻箱的阻值为10Ω,再调节滑动变阻器的滑片P,保持电压表示数继续为U0,再次记录相应电流表的示数为I2;
(5)多次调节电阻箱的阻值,重复第(3)的操作。根据实验数据绘制了如图乙所示图像,则电压表的示数U0=___________V;
(6)利用上图甲所示装置,也能“探究电流与电压的关系”。则闭合开关后,要控制___________(选填“电阻箱”或“滑动变阻器”)的阻值不变,测出几组对应的电流、电压值,得出结论。探究该实验时___________(选填“能”或“不能”)用灯泡代替电阻箱。
【答案】 ①. ②. 电阻箱断路 ③. 大 ④. 2.5 ⑤. 电阻箱 ⑥. 不能
【解析】
【详解】(1)[1]滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,则滑动变阻器应接左下接线柱;电流表用“0.6A”的量程,则电流表应接0.6A接线柱。如图所示:
(2)[2]电流表没有示数,说明电路中有断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电阻箱断路。
(3)[3]探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,所以每次更换电阻后,应调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数不变。为保证实验安全,则断开开关,将滑动变阻器的阻值调到最大处。
(5)[4]由图象可知,当电阻为5Ω时,电流为0.5A,由欧姆定律可得,电阻两端的电压
U0 =I1R1=0.5A×5Ω=2.5V
(6)[5][6]探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,改变电阻两端的电压,所以应控制电阻箱的阻值不变,测出几组对应的电流、电压值,得出结论;灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以不能用灯泡代替电阻箱。
四、综合应用题(共2题, 共 15 分)
22. 如图所示,“擦窗机器人”的质量为1.5kg,它的“腹部”有吸盘,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。(g取10N/kg)
(1)当擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,若真空泵继续向外抽气,则擦窗机器人受到摩擦力___________;(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)吸盘与玻璃的接触面积为1.5×10-3m2,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.2×105Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大?__________
(3)擦窗机器人以0.36km/h的速度匀速竖直向下运动8s,它克服摩擦力做功的功率是多大?___________
【答案】 ①. 不变 ②. 180N ③. 1.5W
【解析】
【详解】(1)[1]擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,处于平衡状态,受到竖直向下的重力和竖直向上的摩擦力是一对平衡力,二力大小相等,即
f=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
当真空泵继续向外抽气时,机器人的重力不变,则擦窗机器人受到的摩擦力不变。
(2)[2]由 可得,吸盘对玻璃的压力
F=pS=1.2×105Pa×1.5×10 3m2=180N
(3)[3]由可得,擦窗机器人下降的高度
克服摩擦力做的功
W=Gh=fh=15N×0.8m=12J
克服摩擦力做功的功率
23. 图甲是某品牌多功能牛奶加热器,其简化电路图如图乙所示。当开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡,可以对空奶瓶进行消毒;当开关S转到触点“2”时,加热器处于恒温保温挡;当开关S转到触点“3”时加热器处于加热挡,此时电流表的示数为A。[牛奶比热容:c牛奶=4×103J/(kg·℃)]
(1)将装有质量为180g、初温为15℃的牛奶的奶瓶置于加热器中,当开关S转到触点“3”时,3min后可以将牛奶温度升高20℃。试求:
①牛奶吸收的热量是多少J?
②加热器消耗的电能转化为牛奶的内能的效率是多少?
(2)已知R1=R3,若牛奶加热器消毒挡的电流为保温挡的4倍,则保温档时R2两端的电压多大?
【答案】(1)1.44×104J,40%;(2)110V
【解析】
【详解】解:(1)牛奶吸收的热量
Q吸=cmΔt=4×103J/(kg·℃)×0.18kg×20℃=1.44×104J
加热3min消耗的电能
转化效率
(2)加热档时电路的总电阻
S转到触点“3”时加热器处于加热挡,此时R1、R3串联。因R1=R3,由串联电路电阻关系可得
开关S转到触点“1”时,加热器处于高温消毒挡,此时电路中只有R1工作,则消毒时的电流
保温时的电流
开关S转到触点“2”时,加热器处于恒温保温挡,此时R2、R3、R1串联,保温时的总电阻
R2阻值
R2两端电压
答:(1)牛奶吸收的热量是1.44×104J,加热器的效率是40%;
(2)保温档时R2两端的电压为110V。
